Двигатель для межзвёздных перелётов

[AlexAV]

Наверное пропустил объяснение явления proton radius puzzle, хорошо бы ссыку увидеть на решение http://www.nature.com/news/shrunken-proton-baffles-scientists-1.12289

Один из тривиальных вариантов - рекомендованная  CODATA постоянная Ридберга не точна, да собственно сами авторы работы об этом пишут. В пользу такого тривиального решения говорят данные  рассеяния электронов на протонах (http://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.93.065207 , можете это считать ссылкой на решение проблемы ) которые очень хорошо согласуются с данными по мюонным атомам, но не с результатом следующими из рекомендованных данным по спектрометрии атома водорода.

Если бы речь была бы о новой физике - все данные при взаимодействию электрона с протоном расходились бы с данными при взаимодействие с мюоном. А если часть данных сходится, то куда более вероятно, что просто та которая не сходится - содержит неточность. Ну поменяется пара последних значащих цифр в постоянной Ридберга. И?

[AlexAV]

Ну поменяется пара последних значащих цифр в постоянной Ридберга. И?

Немного ошибся. 3 значащие цифры.

Значение CODATA                                                                                                 3,289841960355   10¹⁵ Гц
Необходимая для объяснения экспериментов с мюонными атомами               3,2898419602495 10¹⁵ Гц

[AlexAV]

нарушение CPT-симметрии

Всё-таки CP (более сильное, чем есть в Стандартной модели), а не CPT. CPT в любой квантовой теории поля вообще нарушаться не может.

2. Теории высокотемпературной сверхпроводимости до сихъ поръ так и нет.

Исчерпывающей теории жидкости тоже нет, но мы можем с достаточно высокой достоверностью предсказывать её свойства используя ab initio методы (ту же молекулярную динамику). Проблема со сверхпроводниками в том, что для их ab initio описания нужны квантовые методы выходящие за пределы приближения Борна — Оппенгеймера. А такие методы в достаточной мере не разработаны (точнее они есть, но столь вычислительно ёмкие, что современная компьютерная техника не позволяет их применять для того количества частиц, которое требуется для описания твёрдого тела, особенно с достаточно сложной структурой вроде сверхпроводящих керамик).

[Rattus]

Всё-таки CP (более сильное, чем есть в Стандартной модели), а не CPT. CPT в любой квантовой теории поля вообще нарушаться не может.

Да, конечно. Тормознул. Спасибо - поправил.

точнее они есть, но столь вычислительно ёмкие, что современная компьютерная техника не позволяет их применять для того количества частиц, которое требуется для описания твёрдого тела, особенно с достаточно сложной структурой вроде сверхпроводящих керамик

Т.е. по сути - то же самое, что и с материалами и прочей химией? Но вот, подходами типа Огановского USPEX с материалами уже довольно многое теперь таки можно предсказать "ab initio-in silico". По крайней мере, например, теперь окончательно понятно, что, грубо говоря, алмаз - это предел твердости, карбид-нитрид гафния - предел термостойкости и т.п. И значения пределов тоже понятны:

мы можем с достаточно высокой достоверностью предсказывать её свойства используя ab initio методы (ту же молекулярную динамику).

А вот верхний предел для ВТСП вроде как всё ещё не показан. По крайней мере Нам не встречались работы, откуда можно было бы заключить, что вот "N±M кельвин - есть самый крайний край для СП из всего доступного в таблице Менделеева и стабильного при околоатмосферном давлении". Причём чтобы это было не "плюс-минус километр", а вполне практично-ощутимое значение.

[Golossvyshe]

......
К другим звездам без сверхсвета не полететь, если вы не верите в его возможность - это только ваши проблемы и не более того (сейчас предложено почти 20 вариантов сверхсветового движения не противоречащих ТО и вязкому полю Хиггса)

И много сверхсветовых кораблей запущено?

Аргумент убойный, чего там.

А вот такой встречный вопрос - много ли запущено досветовых?

[Проходящий Кот]

Тысячи.....
Звездолетов --- пять....

[Сергей Геннадьевич]

Тысячи.....
Звездолетов --- пять....

Вы несколько перегибаете, но мне таки-нравится ваш оптимизм
Поясните про звездолёты. Не вояджер же таковым называть. Хотя, это, конечнно, смотря что считать звездолётом.

[Проходящий Кот]

Объект ушедший в Галактику.....

[sharp]

Объект ушедший в Галактику.....

Думаю, все-таки нет. Скорее - обьект, который по достижению другой звезды может выполнить некую программу действий и/или наблюдений.

[Сергей Геннадьевич]

Ну, или хотя бы объект, который долетел до другой звезды. Имея таковую задчу, а не разогнавшись и вылетев из СС в белый свет, как в копеечку... А то ведь наша ивилизация, я полагаю, может наклепать  аппаратиков, которые, имея цель вылетть из системы, через пару десятков лет справятся. Но это ведь не сделает нашу цивилизацию космической, отправившей сотни звездолетов на освоение космоса...

[Vavanzer]

Думаю, все-таки нет. Скорее - обьект, который по достижению другой звезды может выполнить некую программу действий и/или наблюдений.

  Интересно, какова масса минимального "объекта", т е радиопередатчика с источником энергии и антенной, достаточного для уверенного приема данных на Земле с расстояния 4-10 св. лет?  Без учета приборов и систем ориентации.  Двигатель наверно надо с этого начинать расчитывать ))

[sharp]

  Интересно, какова масса минимального "объекта", т е радиопередатчика с источником энергии и антенной, достаточного для уверенного приема данных на Земле с расстояния 4-10 св. лет?  Без учета приборов и систем ориентации.  Двигатель наверно надо с этого начинать расчитывать ))

Вопрос действительно интересный. Можно попробовать прикинуть в первом приближении.

Если ведется направленная передача, можно найти угол расхождения луча по формуле:
1,22 * λ / D
где λ - длина волны, D - диаметр передатчика.

Понятно, что длина волны должна быть как можно меньше, диаметр - как можно больше. Скорее всего, не сильно ошибусь, если скажу, что 1 нм - вполне оптимальная частота передачи. Более короткие волны имеют слишком высокую проницаемость, и будет сложнее сконструировать антенну на Земле. Более длинные увеличат угол расхождения.
Пусть диаметр передатчика - 5 метров. Просто потому что мне так нравится Вполне реалистичная величина для межзвездного зонда.
Тогда угол равен 2,44Е-10 рад. Площадь пятна при передаче с Проксимы - 2,7E+14 кв.м. И если мощность передатчика 10 кВт, то поверхностная мощность на Земле составит 40 пВт/м2. Это слабенько, но вполне уловимо.

Где-то вокруг цифр и надо танцевать. Следующий шаг - вычисление собственно массы.

[electric]

Интересно, какова масса минимального "объекта", т е радиопередатчика с источником энергии и антенной, достаточного для уверенного приема данных на Земле с расстояния 4-10 св. лет?

Днём раньше даже тема такая появилась.

Размер зеркала антенны оценивается просто, предполагая одинаковую площадь S=π·R² передающей и принимающей антенн на расстоянии L отношение мощности излучения P_Изл к чувствительности P_Ч должно быть:\[\frac{P_{Изл}}{P_{Ч}}\approx \frac{\pi \cdot \left (\frac{L\cdot 1,22\cdot \lambda }{2\cdot R} \right )^{2}}{S}=\left (\frac{0,61\cdot L\cdot \lambda }{R^{2}}\right )^{2}\]

[viesis]

  Интересно, какова масса минимального "объекта", т е радиопередатчика с источником энергии и антенной, достаточного для уверенного приема данных на Земле с расстояния 4-10 св. лет?  Без учета приборов и систем ориентации.  Двигатель наверно надо с этого начинать расчитывать ))

Вопрос действительно интересный. Можно попробовать прикинуть в первом приближении.

Если ведется направленная передача, можно найти угол расхождения луча по формуле:
1,22 * λ / D
где λ - длина волны, D - диаметр передатчика.

Понятно, что длина волны должна быть как можно меньше, диаметр - как можно больше. Скорее всего, не сильно ошибусь, если скажу, что 1 нм - вполне оптимальная частота передачи. Более короткие волны имеют слишком высокую проницаемость, и будет сложнее сконструировать антенну на Земле. Более длинные увеличат угол расхождения.
Пусть диаметр передатчика - 5 метров. Просто потому что мне так нравится Вполне реалистичная величина для межзвездного зонда.
Тогда угол равен 2,44Е-10 рад. Площадь пятна при передаче с Проксимы - 2,7E+14 кв.м. И если мощность передатчика 10 кВт, то поверхностная мощность на Земле составит 40 пВт/м2. Это слабенько, но вполне уловимо.

Где-то вокруг цифр и надо танцевать. Следующий шаг - вычисление собственно массы.

Что-то не припомню материалов прозрачных или хорошо отражающих меньше 200 нм.

[sharp]

Что-то не припомню материалов прозрачных или хорошо отражающих меньше 200 нм.

Однако лазеры есть и на 3 нм...

[viesis]

Что-то не припомню материалов прозрачных или хорошо отражающих меньше 200 нм.

Однако лазеры есть и на 3 нм...

Возможно, они так называются по способу возбуждения и некоторым характеристикам излучения, но никак не
по мощности(и удельной тоже)- они, явно, ничтожны.

[sharp]

Возможно, они так называются по способу возбуждения и некоторым характеристикам излучения, но никак не
по мощности(и удельной тоже)- они, явно, ничтожны.

Ок, пусть будет 200 нм. Все равно больше 10 кВт небольшой межзвездный зонд себе вряд ли может позволить. Значит, на Земле нужно будет строить более гигантский и чувствительный интерферометр

Нужно прикинуть массу передатчика. Удельная масса антенны думаю будет порядка 10 кг/м2, то есть при диаметре 5 метров получим 200 кг. Удельная мощность передатчика вряд ли будет больше 50-100 Вт/кг. То есть, энергоустановка еще 100-200 кг. Округлив, имеем 500 кг. Думаю, можно сказать, что это и есть минимальная масса межзвездного зонда - то есть, последней ступени беспилотной экспедиции. С ПН около 500 кг аппарат сможет прислать привет от соседней звезды, и пару фоточек. Спектрометрию планет уже нет.

Соответственно, это лишний раз иллюстрирует, что всякие нанопарусные миссии являются очевидной бессмыслицей.

[AlexAV]

Ок, пусть будет 200 нм. Все равно больше 10 кВт небольшой межзвездный зонд себе вряд ли может позволить. Значит, на Земле нужно будет строить более гигантский и чувствительный интерферометр

А если просто взять радиоизлучение. У него расходимость больше, но и детектировать его намного проще, да и угловое разрешение радиотелескопов (интерферометров со сверхдлинной базой) намного больше, чем оптических телескопов, разделить шум звезды и сигнал спутника будет проще (кроме того в радиодиапазоне звезда шумит куда меньше, чем даёт засветку в оптическом). Сделаем оценки. Пусть передающая антенна имеет диаметр 10м, передаём мы на длине волны 1 см, ширина полосы передачи 1 МГц, мощность излучателя - 10 кВт. Угол расходимости луча очевидно  \[ 1,22 \lambda/D \] очевидно равен \[ \alpha = 0,00122 рад \] . При расстояние от Земли 4,4 св. лет (сигнал идёт от альфы Центавра) это даст пятно площадью порядка \[ S = 2\pi (1 -cos(\alpha))R^2 = 8,1\cdot10^{27} м^2 \], мощности сигнала порядка 1,23 10^-24 Вт/м2, для ширины полосы передаваемого сигнала 1 МГц это соответствует плотности потока 123 мкЯн. Такой поток легко обнаруживается существующими радиотелескопами (у самых чувствительных из существующих предел вообще около 10 нЯн). Теперь осталось оценить какую скорость передачи информации может обеспечить такой передатчик.

[Кремальера]

А если просто взять радиоизлучение

Можно обойтись и без радио.,если вы летите на лазерном луче,напр. в духе проекте Хокинга-Мильнера.Об этом уже говорили выше.
После прохождения целевой системы,вдогонку будет пущен еще один отдельный лазерный импульс.,с длиной волны более короткой,нежели чем при запуске роя зондов.Мини-паруса этих нано-зондов будут использоваться как антенна.А сам обратный пакетный сигнал сформирует находящийся на борту каждого "лепестка" миниатюрный 1Вт -ый источник энергии.
http://www.breakthroughinitiatives.org/index.php?controller=Forum&action=viewforum&id=13&page=4
Ну а инфа будет получена наземным массивом и расшифрована по той же схеме по которой сейчас работает система LADEE.
http://www.breakthroughinitiatives.org/index.php?controller=Forum&action=viewforum&id=14&page=2

[sharp]

, мощности сигнала порядка 1,23 10-24 Вт/м2, для ширины полосы передаваемого сигнала 1 МГц это соответствует плотности потока 123 мкЯн. Такой поток легко обнаруживается существующими радиотелескопами (у самых чувствительных из существующих предел вообще около 10 нЯн). Теперь осталось оценить какую скорость передачи информации может обеспечить такой передатчик.

Ну если вы гарантируете, что 10^-24 не потонут в радиошуме звезды, то можно и радио

Десятки килобит, думаю, почти наверняка можно обеспечить.